Có ba loại hợp chất vô cơ phức tạp: oxit, hydroxit (bao gồm axit và bazơ) và muối. Nhiều kim loại và phi kim loại có thể tạo thành oxit, hydroxit và cũng là một phần của dư lượng axit. Vì vậy, phốt pho được bao gồm trong dư lượng axit PO4. Có một số loại oxit phốt pho. Theo đó, có rất nhiều hydroxit khác nhau của nó, được hình thành từ các oxit này. Hiđroxit photpho cao nhất là axit photphoric. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét các tính chất vật lý và hóa học của nguyên tố này và các hợp chất của nó, cũng như nói về sự phổ biến của nó trong tự nhiên và các sự kiện thú vị khác.
Tính chất vật lý của photpho
Nó có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau. Phốt pho là một chất bao gồm một nguyên tố hóa học. Các nguyên tử của nó không kết hợp thành phân tử. Công thức của photpho là P. Tuy nhiên, tùy thuộc vào cấu trúc của mạng tinh thể, nguyên tố này có thể tồn tại ở dạng ba chất.
Phổ biến nhất là phốt pho trắng - nó có cấu trúc dạng sáp và độc tính cao. Điểm nóng chảy của chất này là bốn mươi bốn độ C, và điểm sôi là hai trăm tám mươi độ. Với ma sát chovật chất, nó bắt lửa rất nhanh, vì vậy họ cắt nó chỉ bằng cách đặt nó trong môi trường nước. Nếu nung lâu ở nhiệt độ hai trăm năm mươi độ C, nó chuyển thành photpho đỏ. Chất này được trình bày dưới dạng bột màu nâu đỏ. Phốt pho đỏ, không giống như màu trắng, không độc.
Dạng tồn tại ổn định nhất của nguyên tố này có thể được gọi là phốt pho đen, bởi một số đặc điểm bên ngoài tương tự như kim loại: nó có độ bóng đặc biệt, có độ cứng cao, dẫn điện và nhiệt.
Theo quan điểm của hóa học
Phốt pho là một nguyên tố hóa học nằm ở nhóm thứ năm và chu kỳ thứ ba trong bảng tuần hoàn. Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng giá trị của nó là năm. Ngoài ra, từ bảng tuần hoàn, có thể thấy rằng nguyên tố photpho có khối lượng nguyên tử là 31 gam / mol. Điều này có nghĩa là 1 mol một chất sẽ nặng 31 một gam. Xem xét các tính chất hóa học của phốt pho, chúng ta sẽ nói về các phản ứng của nó với các hợp chất đơn giản cũng như phức tạp.
Tương tác với các chất đơn giản
Điều đầu tiên bạn cần chú ý là quá trình oxy hóa của photpho. Đây là phản ứng của anh ta với oxy. Kết quả là, hai chất khác nhau có thể được hình thành - mọi thứ sẽ phụ thuộc vào tỷ lệ của các thành phần này.
Phương án đầu tiên - bốn mol phốt pho và ba mol oxy tạo thành hai mol phốt pho trioxit. Một tương tác hóa học như vậy có thể được viết bằng cách sử dụng như sauphương trình: 4P + 3O2=2P2O3.
Phương án thứ hai là sự tạo thành bốn mol phốt pho và năm mol oxy, hai mol photpho pentoxit. Phản ứng này có thể được biểu thị bằng phương trình sau:
Trong cả hai phản ứng hóa học, có một sự giải phóng ánh sáng đáng kể. Ngoài ra, photpho có thể tương tác với các chất đơn giản như kim loại, halogen (flo, iot, brom, clo), lưu huỳnh. Nguyên tố hóa học này có khả năng thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa. Một ví dụ về tương tác với các halogen là quá trình clo hóa. Nó diễn ra trong hai giai đoạn. Đầu tiên là sự hình thành hai mol photpho trichlorat từ hai mol phi kim loại được đề cập và ba mol clo. Tương tác này có thể được biểu thị bằng phương trình sau: 2P + 3Cl2=2PCl3.
Giai đoạn thứ hai của quá trình này là bổ sung các nguyên tử clo vào trichlorat phốt pho đã thu được. Do đó, khi thêm cùng một thể tích clo vào một mol chất sau, một mol photpho pentachlorat được tạo thành. Chúng ta viết phương trình cho phản ứng này như sau: PCl3+ Cl2=PCl5.
Có thể thấy sự tương tác của phốt pho với kim loại trong ví dụ này. Nếu chúng ta lấy ba mol kali và một mol phốt pho, chúng ta nhận được một mol kali photphua. Loại quá trình này có thể được viết bằng phương trình phản ứng sau: 3K + P=K3R.
Tương tác vớichất phức tạp
Các hợp chất hóa học phức tạp mà photpho có thể phản ứng bao gồm axit và muối. Hãy để chúng tôi mô tả theo thứ tự các tính năng của sự tiếp xúc của nguyên tố đang được xem xét với các nhóm hóa chất này.
Phốt pho và axit
Trong số tất cả các chất khác, sự tương tác của phốt pho và axit nitric là nổi bật. Để thực hiện loại phản ứng này, cần phải có các thành phần sau: photpho với số lượng ba mol, năm mol axit nitrat, và nước - hai mol. Kết quả của sự tương tác hóa học đó, chúng tôi thu được các sản phẩm sau: axit photphoric và oxit nitơ. Phương trình của phản ứng này được viết như sau: 4+ 5NO.
Phốt pho và muối
Loại tương tác hóa học này có thể được xem xét trên ví dụ về phản ứng của phi kim loại được coi là với cuprum sunfat. Để thực hiện quá trình này, cần lấy hai mol photpho, năm mol đồng sunfat, tám mol nước. Kết quả của sự tương tác của các chất này, chúng tôi nhận được các hợp chất hóa học sau: axit sunfat với số lượng năm mol, đồng nguyên chất - cùng một lượng và axit photphoric - hai mol. Quá trình này có thể được viết dưới dạng phương trình sau: SO4+ 5Cu + 2H3PO4.
Lấy phi kim loại này
Trong công nghiệp, chất được đề cập được chiết xuất từ một hợp chất hóa học như canxi photphat. Đối với điều nàyngười ta thực hiện phản ứng hóa học sau: hỗn hợp muối xác định với cát (oxit silic) và cacbon theo tỉ lệ mol 1: 3: 5, kết quả là canxi silicat, photpho và khí chad thu được theo tỉ lệ mol 3.: 2: 5.
Hợp chất photpho và đặc tính của chúng
Hợp chất phổ biến nhất của phi kim loại được coi là hydroxit phốt pho. Nó có thể có nhiều loại tùy thuộc vào oxit mà nó được hình thành. Hiđroxit photpho có thể thu được bằng cách thực hiện phản ứng hóa học giữa oxit của nó và nước. Do những phản ứng này, nhiều loại chất khác nhau được hình thành. Do đó, hiđroxit (3) có thể thu được từ trioxit, và hiđroxit photpho (5) từ pentoxit. Những chất này có tính axit và lần lượt có khả năng phản ứng với kim loại, muối, bazơ, v.v.
Hiđroxit photpho cao nhất là axit photphoric. Nó được cung cấp oxy và bazơ. Công thức của nó là H3PO4.
Tính chất hóa học cơ bản
Hiđroxit photpho, công thức được đưa ra ở trên, có thể phản ứng với cả chất đơn giản và phức tạp. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các quy trình này.
Phản ứng của axit photphoric với kim loại
Giống như các hợp chất hóa học khác của lớp này, hydroxit phốt pho có thể tương tác với kim loại. Trong quá trình này, một phản ứng chuyển vị xảy ra trong đó các nguyên tử kim loại chuyển vị nguyên tử hydro, do đó tạo thành muối và hydro, được giải phóng vào không khí dưới dạng khí có mùi khó chịu. Để cho phản ứng nàycó thể nhận ra, kim loại phải nằm bên trái hydro trong dãy hoạt động điện hóa. Có nghĩa là, các chất như đồng, bạc và những chất khác như chúng không thể phản ứng với axit photphoric, vì do hoạt tính hóa học thấp nên chúng sẽ không thể chuyển các nguyên tử hydro khỏi các hợp chất của chúng.
Lấy nhôm làm ví dụ. Khi thêm hai mol nguyên tố này vào hai mol photpho hiđroxit, ta được nhôm photphat và hiđro với số mol tương ứng là 2 và 3 mol. Phương trình của phản ứng này được viết như sau: 2Al + 2H3PO4=2AlPO4+ 3H 2.
Tương tác với các cơ sở
Hiđroxit photpho, giống như nhiều axit khác, có thể tham gia phản ứng hóa học với bazơ. Các quá trình như vậy được gọi là phản ứng trao đổi. Kết quả là, một hydroxit mới được hình thành, cũng như một axit mới. Những phản ứng như vậy chỉ có thể xảy ra nếu một trong các sản phẩm tạo thành không tan trong nước, tức là nó kết tủa, bay hơi dưới dạng khí hoặc là nước hoặc chất điện ly rất yếu.
Axit photphoric và muối
Trong trường hợp này, phản ứng trao đổi cũng xảy ra. Kết quả là, bạn có thể nhận được một axit và muối mới. Để loại phản ứng này xảy ra, quy tắc được mô tả ở trên cũng phải được tuân thủ.
Sử dụng phốt pho và các hợp chất của nó trong công nghiệp
Trước hết, các hợp chất của nguyên tố hóa học này được sử dụng đểtạo thành một hỗn hợp được bôi lên bề mặt bên của các hộp diêm. Bản thân các đầu que diêm cũng được xử lý bằng hỗn hợp có chứa phốt pho.
Pentoxide của một phi kim loại được coi là được sử dụng rộng rãi như một máy sấy khí. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa học để thu được phốt pho hydroxit, công thức và tính chất của chúng đã được thảo luận ở trên. Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong sản xuất thủy tinh.
Phốt pho hydroxit cũng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Trước hết, nó được sử dụng trong sản xuất phân bón. Điều này là do thực tế rằng phốt pho đơn giản là quan trọng đối với thực vật. Do đó, có một số loại phân bón khác nhau được sản xuất trên cơ sở hợp chất của phi kim loại được đề cập. Đối với những mục đích này, các chất như canxi photphat được sử dụng. Muối được dùng làm phân bón dưới dạng đất. Ngoài ra, superphotphat thông thường và kép được sử dụng cho việc này. Ammophos và nitroammophos cũng có thể dùng làm phân bón. Ngoài tất cả những điều trên, muối hoặc hiđroxit photpho được sử dụng làm thuốc thử để xác định sự có mặt của các hợp chất bạc trong dung dịch. Vì vậy, một chất được thêm vào, bao gồm dư axit PO4, vào dung dịch. Nếu dung dịch sau chứa muối hoặc bạc hiđroxit thì sẽ tạo thành kết tủa màu vàng đậm. Đây là argentum photphat, có công thức hóa học sau: AgNO3.
Cấu trúc của nguyên tử phốt pho
Như bạn đã biết, tất cả các nguyên tử đều bao gồm hạt nhân và các electron quayXung quanh anh ấy. Hạt nhân chứa proton và neutron. Electron có điện tích âm, proton có điện tích dương và nơtron có điện tích bằng không. Số thứ tự của photpho trong bảng tuần hoàn là mười lăm. Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng hạt nhân của nó chứa mười lăm proton. Nếu nguyên tử là trung hòa và không phải là ion, thì có bao nhiêu electron cũng như proton. Đó là, trong trường hợp phốt pho, có mười lăm trong số chúng.
Nếu một trong các electron rời khỏi quỹ đạo của nó, nguyên tử sẽ biến thành một ion mang điện tích dương, tức là một cation. Nếu một electron tham gia, một ion mang điện tích âm được hình thành - anion.
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bạn có thể thấy rằng phốt pho thuộc chu kỳ thứ ba. Từ đó rõ ràng là có ba quỹ đạo xung quanh hạt nhân, trên đó các điện tử được phân bố đều. Cái đầu tiên có hai cái, cái thứ hai có tám cái và cái thứ ba có năm cái.
Phổ biến trong tự nhiên
Phần trăm khối lượng của phốt pho trong vỏ trái đất là 0,08%. Nó không phải là một nguyên tố hóa học rất phổ biến trong tự nhiên. Tuy nhiên, có một nhóm khoáng chất bao gồm phốt pho. Đây là các apatit, cũng như photphorit. Phổ biến nhất của nhóm đầu tiên là fluorapatit. Công thức hóa học của nó như sau: 3Ca3(PO4)2• CaF2. Nó có các màu trong suốt, xanh lục và xanh ngọc. Trong số các photphorit, photphat canxi là phổ biến nhất, có công thức hóa học sau: Ca3(PO4)2. Ngoài ra, các hợp chất phốt phođược tìm thấy trong các mô của các sinh vật sống khác nhau.
Vai trò của photpho và các hợp chất của nó trong tự nhiên và cơ thể
Nguyên tố hóa học này rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của hầu hết các cơ quan và hệ thống của chúng. Trước hết, nếu không có nó, hoạt động trơn tru của thận là không thể. Nguyên tố này tham gia vào quá trình trao đổi chất của cơ thể. Nó cũng thúc đẩy quá trình tái tạo mô nhanh chóng. Nếu không có nó, một số vitamin đơn giản là không thể được kích hoạt để có lợi cho cơ thể - đó là lý do tại sao phốt pho thường được thêm vào hầu hết các chế phẩm vitamin như một thành phần bổ sung. Ngoài ra, nó là một trong những nguyên tố hóa học đảm bảo hoạt động bình thường của tim. Ngoài tất cả những yếu tố trên, anh ấy còn tham gia vào quá trình phân chia tế bào, vì vậy sự sống trên Trái đất là không thể thiếu vi lượng này.
Điều chỉnh cân bằng nước-muối là một chức năng khác mà các hợp chất của phi kim loại được xem xét trong bài viết này thực hiện trong cơ thể. Ngoài ra, nó là một trong những thành phần chính của xương và mô cơ. Một tỷ lệ lớn của nó cũng được tìm thấy trong răng. Trong số những thứ khác, cũng cần lưu ý rằng phốt pho có liên quan đến việc đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thần kinh. Các triệu chứng của cơ thể thiếu hụt nguyên tố vi lượng được đề cập như sau: mệt mỏi nhiều hơn, hiệu quả thấp, rối loạn hoạt động của hệ thần kinh (loạn thần kinh, cuồng loạn, v.v.), cảm lạnh quá thường xuyên, suy kiệt cơ tim, đau nhức xương và cơ, rất kém ăn. Để tránh hiện tượng cơ thể bị thiếu phốt pho, bạn cần biếtthực phẩm nào chứa nó.
Trước hết, cá nên được chọn riêng trong số các loại thực phẩm giàu nguyên tố hóa học được coi là. Nồng độ phốt pho đặc biệt cao được quan sát thấy ở các loài như cá tầm, cá thu, cá thu ngựa, cá ngừ, cá mòi, capelin, cá minh thái, cá chép. Ngoài ra, nguyên tố vi lượng được thảo luận trong bài viết này được tìm thấy trong thịt cua, tôm, cũng như trong các sản phẩm từ sữa như phô mai tươi, phô mai đã qua chế biến và phô mai.
Kết luận
Phốt pho, mặc dù không phải là một nguyên tố hóa học rất phổ biến trên hành tinh, nhưng lại có tầm quan trọng rất lớn theo cả quan điểm công nghiệp và sinh học. Ông và các hợp chất của ông, đặc biệt, phốt pho hydroxit, được sử dụng trong sản xuất các loại sản phẩm khác nhau. Bài báo cũng mô tả các tính chất của photpho hydroxit (axit photphoric) và các tính năng tương tác của nó với kim loại, bazơ và muối.
